基于QUAL2K模型的农田排水沟水质模拟研究

水质模型是研究农业非点源污染、进行水质评价及预测的重要手段。根据实地调查与监测数据,利用QUAL2K模型模拟了农田排水沟塘对于排水中氨氮、总磷2种污染物的去除情况。QUAL2K模型可用于农田排水沟水质变化过程的模拟预测,为优化排水沟塘系统的污染物去除能力提供理论依据。     

降水期间排水沟附近潜水非稳定流模型及其应用

建立在降水入渗影响下、直线型排水沟边界控制的半无限域中潜水非稳定渗流模型.利用Boussinesq第一线性化方法,通过Laplace变换,给出模型的解析解;并以该解为基础,建立利用实测潜水位计算含水层参数的方法.以安徽淮北平原中部的排水沟渠--潜水系统为例,阐述上述水力学参数计算和潜水位模拟的过程与步骤.     

强化沟渠处理三峡库区山地小城镇生活污水的研究

强化沟渠是通过合理改造排水沟渠而达到污水净化处理目的的设施,其主要特征是在原有人工砌筑排水沟渠的基础上,利用渠底坡降形成的高度差和隔墙设置将处理渠分为若干处理段,结合生物接触氧化、人工湿地和稳定塘技术处理生活污水。在重庆忠县石宝寨镇的生产性试验结果表明:强化沟渠表现出了较强的有机物去除能力,对氮磷也有相当的去除效果。系统出水的CODCr、TN分别达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A和一级B标准,NH3—N和TP达到二级标准,适合在三峡库区山地小城镇推广。     

黄河卫宁段河南溃堤洪水风险及沟渠倒灌影响

黄河卫宁段河南溃堤洪水灾害风险较大,引排水沟渠倒灌危害较为严重,威胁沿岸交通、通信、水利工程等基础设施以及人民群众生命财产安全,为加强洪灾预防与应对措施建设,基于一、二维水动力学数值模拟方法及沟渠倒灌影响评估方法,采用非结构化网格与内边界处理技术合理优化了复杂边界与线状地物阻挡水效果,建立了考虑排水沟渠倒灌影响的溃堤风险分析精细化仿真模型,并将其应用于黄河卫宁段河南保护区溃堤洪水演进模拟,并评估了引排水沟渠倒灌影响。结果表明:所建模型能较精确地模拟卫宁段河南保护区遭遇100 a一遇洪水堤防溃决造成的淹没风险,当卫宁段河南保护区遭遇100 a一遇洪水在泉眼山处溃堤时,跃进渠、七星渠和张裕沟将不发生倒灌退水现象,南河子沟将发生倒灌退水现象,南河子沟倒灌长度为3 910 m。     

引黄灌区农业面源污染影响因子敏感性评价

农田排水沟渠系统作为农田面源排放和下游受纳水体的过渡带,对于农田径流来说是汇,而对于下游受纳水体是源.氮、磷污染物在排水沟渠输送过程中的迁移特征是农业面源污染防治的核心内容之一.本研究在总结国内外有关研究成果的基础上,通过监测试验、数据拟合和敏感分析来确定水深、流速、水温、pH值、溶解氧浓度等五个主要因子对排水沟渠中氮、磷污染物迁移转化作用及其影响情况.研究表明,在实现沟渠中氮、磷污染物的最大截留率时,在其他条件相同的情况下,流速和水深起重要作用,影响程度最高.     

农田排水沟渠调控农业非点源污染研究综述

农业非点源污染日益成为亟待解决的问题,随着农业非点源污染的深入研究,农田排水沟渠在调控非点源污染上的作用逐渐得到大家的关注。在简要分析农田排水沟渠特征及功能的基础上,归纳总结了排水沟渠系统对氮、磷非点源污染的迁移转化机理;结合目前研究状况,提出今后尚需进一步研究的问题,包括沟渠内植物和底泥二次污染、农田排水沟渠非点源污染溶质净化与内源污染形成机理研究、农田排水沟渠对农田生态系统生物多样性的影响以及土壤次生盐碱化与灌区农田排水沟渠之间关系研究等,以期为农田排水沟渠对农业非点源污染调控作用的研究提供参考。     

氮在不同生态特征沟渠系统中的衰减规律研究

在分析河流水体中氮的迁移转化过程和衰减机理的基础上,选择太湖流域宜兴大浦镇境内林渠和赵渠两条农田排水沟为观测现场,开展氮在不同生态特征沟渠中的衰减规律研究,分析不同尺度和水动力条件对水体中氮衰减规律的影响,探讨水体中氮截留、吸附、转化的内部机理。研究结果表明,沟渠的生态特征,特别是几何尺度和水动力特性与水体中总氮衰减过程紧密相关;沟渠流速越大,水体中总氮衰减率越大;水生植物密度越大总氮衰减率也越大。     

不同类型控水性建筑物在生态拦截技术中的应用浅析

针对灌区范围内农田径流,排水沟沟体内N、P残留比较严重、天然塘堰湿地受到污染的现象,生态拦截技术作为农业生态补偿手段,对农业非点源污染的控制有着非常重要的意义.本文针对生态拦截型沟渠系统构建中的工程技术部分,介绍了不同级别排水沟渠的生态拦截性控水建筑物的应用类型.     

基于自然邻点插值计算的溃堤洪水二维模型

为了模拟溃堤洪水的演进过程,建立计算区域的二维水动力模型,采用基于非结构网格的Roe格式离散求解。针对保护区内存在线状地物等实际特点,将道路、灌渠渠堤等建筑物线性处理,概化为宽顶堰的形式计算,赋予实际高程,将其作为特殊边界与非结构网格耦联;采用自然邻点插值计算方法,将保护区与排水沟分区插值,还原区域内排水沟地形,通过以上方法,获得了具有真实地形的模型。将模型应用于青铜峡河西灌区四排口险工溃堤洪水模拟,有效模拟了道路、渠堤等特殊边界阻水和桥涵过水效果,以及排水沟内排水和入河口洪水倒灌过程,较为真实地反映了洪水在计算区域内的演进过程和淹没范围,具有较好的应用价值。     

灌排系统水转化模拟模型研究

受自然与人为因素综合影响,灌区水转化过程复杂多变。以湖北漳河水库灌区为例,分别从水平和垂直方向描述典型灌排系统的水转化过程,以水量平衡原理为基础,研发灌排系统边界处置、稻作区田间多层土壤、塘坝及排水沟道之间多个水转化模拟子模块,由此构建一种客观描述灌排系统边界半封闭结构及其水平输送、垂直运动与渠-田-沟-塘水转化过程的耦合模拟模型,解决了应用流域分布式水文模型求解灌区水转化过程中面临的灌区边界不确定、分层土壤简化处理等问题。利用漳河灌区谭店灌排系统2014-2015年水平衡测试观测数据对该模型进行检验,采用拉丁超立方抽样法对模型参数进行分层抽样,并利用偏相关法分析参数敏感性。通过模型计算可得,支沟率定期和验证期模拟结果的复相关系数分别为0.83、0.70,Ens系数分别为0.81、0.68,斗沟率定期和验证期模拟结果的复相关系数分别为0.79、0.68,Ens系数分别为0.73、0.62,结果表明该模型适用于灌排系统水转化过程模拟。与SWAT模型对比,对于同一研究区域,复相关系数由0.11提高到0.73,Ens系数由-0.71提高到0.70,进一步验证了该模型的先进性,为灌排系统尺度水转化模拟和机制研究提供了新方法。